SE530524C2 - Percussion, rock drilling machine including such percussion and method for controlling percussion - Google Patents
Percussion, rock drilling machine including such percussion and method for controlling percussionInfo
- Publication number
- SE530524C2 SE530524C2 SE0601879A SE0601879A SE530524C2 SE 530524 C2 SE530524 C2 SE 530524C2 SE 0601879 A SE0601879 A SE 0601879A SE 0601879 A SE0601879 A SE 0601879A SE 530524 C2 SE530524 C2 SE 530524C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- valve
- percussion
- control
- valve element
- control channels
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000009527 percussion Methods 0.000 title claims description 62
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 21
- 239000011435 rock Substances 0.000 title claims description 8
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/26—Control devices for adjusting the stroke of the piston or the force or frequency of impact thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D9/00—Portable percussive tools with fluid-pressure drive, i.e. driven directly by fluids, e.g. having several percussive tool bits operated simultaneously
- B25D9/14—Control devices for the reciprocating piston
- B25D9/16—Valve arrangements therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B44/00—Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
- E21B44/02—Automatic control of the tool feed
- E21B44/08—Automatic control of the tool feed in response to the amplitude of the movement of the percussion tool, e.g. jump or recoil
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B6/00—Drives for drilling with combined rotary and percussive action
- E21B6/06—Drives for drilling with combined rotary and percussive action the rotation being intermittent, e.g. obtained by ratchet device
- E21B6/08—Separate drives for percussion and rotation
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/02—Drilling rigs characterised by means for land transport with their own drive, e.g. skid mounting or wheel mounting
- E21B7/025—Rock drills, i.e. jumbo drills
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/005—Adjustable tool components; Adjustable parameters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86582—Pilot-actuated
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/8593—Systems
- Y10T137/86493—Multi-way valve unit
- Y10T137/86574—Supply and exhaust
- Y10T137/86622—Motor-operated
- Y10T137/8663—Fluid motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
lO 15 20 25 30 530 524 ett slagverk med enklare och säkrare reglermöjligheter vad avser slagkolvens rörelse. 10 15 20 25 30 530 524 a percussion instrument with simpler and safer control possibilities with regard to the movement of the percussion piston.
Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen genom särdragen i den kännetecknande delen av patentkravet l.These objects are achieved according to the invention by the features of the characterizing part of claim 1.
Härigenom uppnås att distinkt omställning av slagkolvens slaglängd säkert möjliggörs. Detta innebär en stor fördel, eftersom möjlighet erbjuds att slaglängden enkelt kan styras med avgivande av endast okomplicerade till- (och eventuellt av-) signaler till ventilelementen för att variera från slag- verket avgiven slagenergi som svar på de behov, som föreligger vid de speciella arbetssituationerna. Detta som kontrast till den kända tekniken, vid vilken en ventilkropp förflyttas mel- lan flera olika axiella positioner för öppning av vardera av flera axiellt åtskilda styrkanaler.In this way it is achieved that a distinct adjustment of the stroke length of the percussion piston is certainly made possible. This means a great advantage, since the possibility is offered that the stroke can be easily controlled by emitting only uncomplicated input (and possibly output) signals to the valve elements to vary the impact energy emitted from the percussion in response to the needs of the special work situations. This is in contrast to the prior art, in which a valve body is moved between several different axial positions for opening each of several axially spaced guide channels.
Om man vill ändra slagläge på ett slagverk kan man flytta bakåt, dvs. i riktning från borrnacken, omställningskanalen (styrkanalen) för högt tryck, vilket resulterar i längre slag- längd och mer kraft i varje slag. Givet samma tryck tar det längre tid att accelerera kolven då slaglängden är längre, vilket resulterar i att man borrar med lägre frekvens.If you want to change the stroke position of a percussion instrument, you can move backwards, ie. in the direction from the drill neck, the adjustment channel (control channel) for high pressure, which results in a longer stroke and more force in each stroke. Given the same pressure, it takes longer to accelerate the piston as the stroke is longer, which results in drilling with a lower frequency.
Allmänt kan sägas att det finns ett önskemål att variera slagverkets slagenergi efter bergets hårdhetsvariation. I syn- nerhet önskas styrning av slagverket i detta hänseende efter de behov som finns i ett aktuellt parti av berget. Genom upp- finningen kan slagverket med enkla medel styras i riktning av optimering av borrningen och reducering av stötvågsreflexer, vilka inte kommer borrningsprocessen tillgodo.In general, it can be said that there is a desire to vary the percussion energy of the percussion unit according to the hardness variation of the rock. In particular, control of the percussion instrument in this respect is desired according to the needs that exist in a current part of the rock. Through the invention, the percussion device can be controlled by simple means in the direction of optimizing the drilling and reducing shock wave reflections, which will not benefit the drilling process.
Allmänt för en borrningsprocess finns indikationer på att borrning med en ny borrkrona sker med för hög slagenergi.Generally for a drilling process, there are indications that drilling with a new drill bit takes place with too high impact energy.
Detta på grund av att vid en ny borrkronä endast en mindre del av borrkronans bearbetningsenheter kommer till faktiskt ingrepp med berget. Efter ett visst slitage av borrkronan kom- mer emellertid slagenergin efter hand automatiskt att anpassas 10 15 20 25 30 530 524 till borrkronans ingreppspartiers något inslitna form, varvidi' verkningsgraden för borrprocessen kommer att öka. Med fortsatt slitage av borrkronan kommer emellertid verkningsgraden åter att sjunka på grund av mindre god anpassning av slagenergin till kronans faktiska utseende.This is due to the fact that with a new drill bit only a small part of the drill bit processing units come into actual engagement with the rock. After a certain wear of the drill bit, however, the impact energy will gradually be automatically adapted to the slightly worn shape of the drill bit engaging portions, whereby the efficiency of the drilling process will increase. With continued wear of the drill bit, however, the efficiency will fall again due to less good adaptation of the impact energy to the actual appearance of the bit.
Uppfinningen möjliggör att hänsyn tas till detta fenomen och att slagenergin styrs för att bättre vara anpassad till borrkronans slitningstillstànd. Detta medför möjlighet att erhålla ökad borrsjunkning vid samma slagverkseffekt, mindre pàkänningar i borrstålet, mindre reflexer från berget, vilket i sin tur kan medföra att en mindre dämpningsenhet blir nöd- vändig. Genom uppfinningen kan en borrmaskin enkelt anpassas till varierande kronslitage, berghållfasthet och kronstorlek.The invention enables this phenomenon to be taken into account and the impact energy to be controlled in order to be better adapted to the wear condition of the drill bit. This entails the possibility of obtaining increased drilling subsidence at the same percussion effect, less stresses in the drill steel, less reflections from the rock, which in turn may mean that a smaller damping unit becomes necessary. Through the invention, a drilling machine can be easily adapted to varying crown wear, rock strength and crown size.
Borrmaskinen kan härvid ställas in i förväg för vissa av para- metrarna, vilka är kända, eller regleras under borrningen efter behov och avkända parametrar.In this case, the drilling machine can be set in advance for some of the parameters, which are known, or can be regulated during drilling as required and sensed parameters.
Vid en föredragen utföringsform av uppfinningen är styr- ningen möjlig som svar på en borrningsprocessen beskrivande parameter, såsom exempelvis borrsjunkningen eller trycket i en dämpkammare eller som resultat av en genom stötvågsmätning avkänd stötvågsamplitud.In a preferred embodiment of the invention, the control is possible in response to a parameter describing the drilling process, such as for example the drilling subsidence or the pressure in a damping chamber or as a result of a shock wave amplitude sensed by shock wave measurement.
Ytterligare fördelar uppnås genom ytterligare aspekter på uppfinningen, vilket framgår av den efterföljande beskriv- ningen av ett utföringsexempel.Additional advantages are achieved by further aspects of the invention, as will be apparent from the following description of an exemplary embodiment.
BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 visar schematiskt, i en axiell sektion, en del av en borrmaskin inkluderande ett slagverk enligt uppfinningen, Fig. 2 visar schematiskt, i en axiell sektion, ett ventilorgan enligt uppfinningen vid ett slagverk, 10 l5 20 25 30 530 524 Fig. 3a -“d visar i sektion ventilorganet i fig. 2 i olika ställningar, Fig. 4a - d visar i sektion ett annat ventilorgan enligt uppfinningen i olika ställningar, och Pig. 5 illustrerar ett blockschema över ett förfarande, vid vilket uppfinningen tillämpas.DESCRIPTION OF DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to exemplary embodiments and with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 shows schematically, in an axial section, a part of a drilling machine including a percussion instrument according to the invention, Fig. 2 shows schematically, in an axial section, a valve member according to the invention at a percussion device, Fig. 3a - “d shows in section the valve member in Fig. 2 in different positions, Figs. 4a - d show in section another valve member according to the invention in different positions, and Pig. 5 illustrates a block diagram of a method to which the invention is applied.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Fig. l visar en del av en bergborrmaskin 1 inkluderande ett slagverk med en slagkolv 2. En ventil för omställning av tryckmedium för drivning av slagkolven är betecknad med 5.DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Fig. 1 shows a part of a rock drilling machine 1 including a percussion device with a percussion piston 2. A valve for adjusting the pressure medium for driving the percussion piston is denoted by 5.
Vidare ingår en central processenhet 6 samt en rotationsenhet, en dämpenhet mm, vilka inte är visade på fig. 1. Slagkolven 2 är fram- och àterrörlig i ett maskinhus 3.Furthermore, a central process unit 6 and a rotation unit, a damping unit etc. are included, which are not shown in Fig. 1. The percussion piston 2 is reciprocable in a machine housing 3.
I maskinhuset 3 finns i området av en slagkolvbom 8 ett antal styrkanaler 10 - 13, vilka är inrättade att med sina kanalmynningar samverka med en första kant 14 nos slagkolvbom- men 8. Indikerat med en streckad linje vid 14', är ett läge för den första kanten 14 när slagkolven återgått efter ett slag så att mynningen till styrkanalen 10 avtäcks.In the engine housing 3 there are in the area of an impact piston boom 8 a number of guide channels 10 - 13, which are arranged to cooperate with their channel mouths with a first edge 14 of the impact piston boom 8. Indicated by a dashed line at 14 ', a position for the the first edge 14 when the percussion piston has returned after a stroke so that the mouth of the guide channel 10 is uncovered.
En trycksättbar kammare 4 upptar på i och för sig känt sätt en drivyta på slagkolven i form av en drivflank till en slagkolvbom.A pressurizable chamber 4 accommodates in a manner known per se a drive surface on the percussion piston in the form of a drive flank for a percussion piston boom.
För vald kommunikation mellan de olika styrkanalerna och en signalledning 15, vilken leder till ventilen 5 för omställ- ning av slagverkets rörelseriktning, är inrättat ett ventil- organ 16, vars funktion förklaras nedan.For selected communication between the various control channels and a signal line 15, which leads to the valve 5 for adjusting the direction of movement of the percussion device, a valve member 16 is provided, the function of which is explained below.
Slagkolven 2 påverkas av högt fluidtryck i kammaren 4 mot ett slagläge för att initiera ett slag i riktning mot höger, som sett i figuren, på i och för sig känt sätt, mot en borr- nacke. I återdrivningskammaren 9, vilken upptar en flank hos slagkolvbommen, vars yta är mindre än ytan av flanken i kamma- ren 4, råder i drift, på i och för sig känt sätt, vid åter- 10 15 20 25 30 530 524 drivning av slagkolven det höga trycket. 4, genom omställning av ventilen 5, är dränerad till tank, sker därvid en áterdrivning av slagkolven 2 så att den efter ett slag förflyttas i riktning till vänster, som sett i fig. 1, till ett läge där styrkanten 14 befinner sig i det visade läget 14', som exempel. Härvid kommer det högre trycket i kam- maren 9 att via en av styrkanalerna 10 - 13, som är vald, att förmedlas till signalledningen 15, för omställning av ventilen 5 till vänster, som sett i figuren, för att förmedla högt tryck till kammaren 4 och därmed initiering av ett nytt slag.The percussion piston 2 is actuated by high fluid pressure in the chamber 4 against a stroke position to initiate a stroke in the direction of the right, as seen in the figure, in a manner known per se, against a drill neck. In the repulsion chamber 9, which occupies a flank of the percussion piston boom, the surface of which is smaller than the surface of the flank in the chamber 4, there is in operation, in a manner known per se, in repulsion of the percussion piston the high pressure. 4, by converting the valve 5, is drained to a tank, the impact piston 2 is then driven back so that after one stroke it is moved in the direction to the left, as seen in Fig. 1, to a position where the guide edge 14 is in the shown position 14 ', as an example. In this case, the higher pressure in the chamber 9 will be transmitted via one of the control channels 10 - 13, which is selected, to the signal line 15, for switching the valve 5 to the left, as seen in the figure, in order to transmit high pressure to the chamber 4. and thus the initiation of a new kind.
Fig. 2 visar ventilorganet 16 enligt en första utförings- form, varvid två koncentriska ventilelement styr hur styrkana- lerna 10 - 13 kommunicerar med signalledningen 15.Fig. 2 shows the valve member 16 according to a first embodiment, wherein two concentric valve elements control how the control channels 10 - 13 communicate with the signal line 15.
Ventilorganet 16 omfattar ett första ventilelement 17 och ett koncentriskt inuti detta anordnat andra ventilelement 18.The valve means 16 comprises a first valve element 17 and a second valve element 18 arranged concentrically inside it.
Båda ventilelementen är av cylindrisk huvudkonfiguration och är rörliga i axiell led på ett valbart sätt. Ett ventilhus 19, som upptar ventilelementen, uppvisar på sin högra gavelände en konstanttryckkammare 20, i vilken råder ett tryck Pd, på båda ventilelementen, vilka således av detta tryck pressas till vänster som sett i fig. 2.Both valve elements are of cylindrical main configuration and are movable in the axial direction in a selectable manner. A valve housing 19, which receives the valve elements, has on its right end end a constant pressure chamber 20, in which there is a pressure Pd, on both valve elements, which are thus pressed by this pressure to the left as seen in Fig. 2.
Det första ventilelementet 17 har på sin motsatta, vänstra, sida en första styrkammare 21, vilken valbart matas med ett tryck P1 som är av sådan magnitud att trycksättning av den första styrkammaren 21 förflyttar det första ventilelemen- tet från det visade läget till ett läge till höger. En andra styrkammare 22 är anordnad att valbart trycksättas med ett andra tryck P2, vilket förmår pressa det andra ventilelementet 18 till höger. Vid detta utföringsexempel innebär detta anliggning mot en inátriktad ansats 23 på det första ventil- elementet 17. Andra lösningar med helt oberoende första och andra ventilelement är inom ramen för uppfinningen.The first valve element 17 has on its opposite, left, side a first control chamber 21, which is selectively fed with a pressure P1 which is of such magnitude that pressurization of the first control chamber 21 moves the first valve element from the position shown to a position of Right. A second control chamber 22 is arranged to be selectively pressurized with a second pressure P2, which is able to press the second valve element 18 to the right. In this exemplary embodiment, this means abutment against an inwardly directed shoulder 23 on the first valve element 17. Other solutions with completely independent first and second valve elements are within the scope of the invention.
Då drivkammaren<'~ 10 15 20 25 30 530 524 I fig. 3a till 3d förklaras funktionen av ventilen i fig. 2 mer i detalj.When the drive chamber <'~ 10 15 20 25 30 530 524 In Figs. 3a to 3d, the function of the valve in Fig. 2 is explained in more detail.
Ventilorganet 16 är i fig. 3a visat i en position när den ”överst” belägna styrkanalen 13 ensam är i förbindelse med signalledningen 15, vilket den ständigt är genom en permanent förbindelse. Övriga styrkanaler 10 - 12 är blockerade.The valve means 16 is shown in Fig. 3a in a position when the "channel" located at the top is alone in connection with the signal line 15, which it is constantly through a permanent connection. Other control channels 10 - 12 are blocked.
De ska här betonas att termen öppen i detta sammanhang innebär att kanalpartier av en förbindning mellan styrkanalen och respektive styrkanaler öppnas för möjlighet till fluid- transmission. Det utesluts emellertid inte att en styrkanal, som har ett kanalparti öppet kan ingå i en efter sin utsträck- ning totalt sett blockerad förbindning genom inverkan av ett andra ventilelement.It should be emphasized here that the term open in this context means that channel portions of a connection between the control channel and the respective control channels are opened for the possibility of fluid transmission. However, it is not excluded that a control channel, which has a channel portion open, can be part of a connection which, to its extent, is totally blocked by the action of a second valve element.
I fig. 3a är det första ventilelementet 17 visat i sitt första läge, varvid första partier Fl av förbindelser mellan en första delmängd, 10 och 12, av styrkanalerna och styr- ventilen 5 är blockerade detta första ventilelement 17. Det andra ventilelementet 18 är visat i sitt första läge, varvid ett andra parti F2 av en förbindelse mellan en andra delmängd, 10(/11) av styrkanalerna och styrventilen 5 är blockerad.In Fig. 3a the first valve element 17 is shown in its first position, wherein first portions F1 of connections between a first subset, 10 and 12, of the control channels and the control valve 5 are blocked, this first valve element 17. The second valve element 18 is shown in its first position, wherein a second portion F2 of a connection between a second subset, 10 (/ 11) of the control channels and the control valve 5 is blocked.
Vid utföringsformen i fig. 3a är det första ventilelemen- tet utformat så att ett parti F3 av en förbindelse mellan styrventilen och en styrkanal 11 ur den andra delmängden är öppen. Det andra ventilelementets läge blockerar dock den vidare förbindelsen med styrventilen 5.In the embodiment in Fig. 3a, the first valve element is designed so that a portion F3 of a connection between the control valve and a control channel 11 from the second subset is open. However, the position of the second valve element blocks the further connection with the control valve 5.
En kanal 26 bildad av en ursvarvning i det andra ventil- elementet och det första ventilelementets inneryta tillsammans med kanalernas 24 och 25 övre delar konstituerar i fallet av öppen förbindning nämnda andra parti F2. Styrkanalerna 10 - 13 är axiellt åtskilda med samma delning och avståndet mel- lan kanalpartierna 24 och 25 i det första ventilelemen- tet(ungefär) motsvarar avståndet 2xL, varvid i detta utfö- ringsexempel L är centrumavståndet mellan två intilliggande 10 15 20 25 30 530 524 styrkanaler. Det ska noteras att en annorlunda konstruerad " utföringsform kan vara utformad med varierade avstånd mellan de olika styrkanalernas mynningar för att uppnå önskad karak- täristik för slagverket.A channel 26 formed by a turn-off in the second valve element and the inner surface of the first valve element together with the upper parts of the channels 24 and 25 constitute in the case of open connection said second portion F2. The control channels 10 - 13 are axially separated by the same pitch and the distance between the channel portions 24 and 25 in the first valve element (approximately) corresponds to the distance 2xL, wherein in this embodiment L the center distance is between two adjacent 10 15 20 25 30 530 524 control channels. It should be noted that a differently constructed "embodiment" can be designed with varying distances between the mouths of the different control channels in order to achieve the desired characteristics of the percussion.
Hänvisningsbeteckningarna 24' och 25' avser runtomgående insvarvningar i den cylindriska ytterväggen av det första ven- tilelementet på i och för sig känt sätt för ventilkroppar av liknande slag. Ursvarvningen 25' har en axiell utbredning som (ungefär) motsvarar L av skäl som kommer att framgå nedan.Reference numerals 24 'and 25' refer to circumferential turns in the cylindrical outer wall of the first valve element in a manner known per se for valve bodies of a similar type. The recess 25 'has an axial extent which (approximately) corresponds to L for reasons which will appear below.
Det andra ventilelementet 18 uppvisar två mot ett inre cylindriskt utrymme i det första ventilelementet 17 tätande kolvpartier 27 och 28 och den mellanliggande ursvarvningen 26 har en bredd överstigande 2xL. Det ska observeras att kanal- dragningen från styrkanalerna kan vara sådan att inbördes avstånd mellan portar i ventilorganet 16 avviker från avstån- den mellan portarna i slagkolvens cylinder.The second valve element 18 has two piston portions 27 and 28 sealing against an inner cylindrical space in the first valve element 17 and the intermediate recess 26 has a width exceeding 2xL. It should be noted that the ductwork from the guide channels can be such that the mutual distance between ports in the valve member 16 deviates from the distances between the ports in the cylinder of the percussion piston.
I fig. 3b är det första ventilelementet 17 omställt till ett andra läge, i vilket kanalpartierna 24 och 25 är i öppen förbindning med styrkanalerna 10 och 12, styrkanalen 11 är blockerad och ursvarvningen 25' förmedlar fluidkontakt genom öppen förbindning med var och en av styrkanalerna 12 och 13.In Fig. 3b, the first valve element 17 is switched to a second position, in which the channel portions 24 and 25 are in open communication with the control channels 10 and 12, the control channel 11 is blocked and the turn-off 25 'mediates fluid contact by open connection with each of the control channels 12 and 13.
Partierna Fl är öppna.Parties F1 are open.
Det andra ventilelementet 18 är fortfarande i sitt första läge och blockerar genom sitt kolvparti 27 kanalpartiet 24. I det visade läget har således både styrkanalerna 12 och 13 fluidkontakt med signalledningen 15. Det andra partiet F2 är blockerat.The second valve element 18 is still in its first position and blocks through its piston portion 27 the channel portion 24. In the position shown, both the control channels 12 and 13 thus have fluid contact with the signal line 15. The second portion F2 is blocked.
I fig. 3c visas det första ventilelementet 17 i det första läget, samma som i fig. 3a, under det att det andra ventilelementet 18 befinner sig ett andra läge med sin axiella, mot den inte visade borrnacken belägna ände i anligg- ning mot den inåtriktade ansatsen 23 i det första ventil- elementet. Följden av detta är att styrkanalen 11 via kanal- 10 15 20 25 30 530 524 partiet 24, ursvarvningen 26 och kanalpartiet 25 har fluid- kontakt med styrkanalen 13 och därmed med signalledningen 15.In Fig. 3c the first valve element 17 is shown in the first position, the same as in Fig. 3a, while the second valve element 18 is in a second position with its axial end, located against the drill neck not shown, in contact with the inwardly directed shoulder 23 in the first valve element. The consequence of this is that the control channel 11 via channel channel 24 530 524 the portion 24, the turn-off 26 and the channel portion 25 has fluid contact with the control channel 13 and thus with the signal line 15.
Nämnda andra parti F2 är öppet.Said second portion F2 is open.
I fig. 3d är det första ventilelementet 17 beläget i sitt andra läge, samma som i fig. 3b, under det att det andra ven- tilelementet 18 också är i sitt andra läge med anliggning mot den inàtriktade ansatsen 23. Följden av detta är att styrkana- len 10 har fluidsamband med styrkanalen 13 och därmed signal- ledningen 15 via kanalpartierna 24 och 25 jämte ursvarvning- arna 26 och 25'. Partierna Fl och F2 är öppna.In Fig. 3d, the first valve element 17 is located in its second position, the same as in Fig. 3b, while the second valve element 18 is also in its second position with abutment against the inwardly directed shoulder 23. The consequence of this is that the control channel 10 has fluid communication with the control channel 13 and thus the signal line 15 via the channel portions 24 and 25 together with the recirculations 26 and 25 '. Lots F1 and F2 are open.
Fig. 4a - 4d visar en alternativ utföringsform av föreliggande uppfinning, varvid i ett ventilorgan 16' tre ven- tilkroppar 30 - 32 är inrättade att styra öppnandet respektive blockerandet av var sin styrkanal. Även vid denna utförings- form behövs för deras styrning endast två styrtryck.Figs. 4a - 4d show an alternative embodiment of the present invention, wherein in a valve member 16 'three valve bodies 30 - 32 are arranged to control the opening and the blocking, respectively, of their respective control channel. Even in this embodiment, only two control pressures are required for their control.
Genom ett första styrtryck P1 i styrkamrarna 30' och 32' är båda ventilelementen 30 och 32 i sina första lägen, varvid blockeras förbindningspartiet Fl (genom ventilelementet 30) och därmed mellan såväl styrkanaler 10 som 12 och styr- ventilen. Genom ett andra styrtryck P2 i styrkammaren 31' är ventilelementet 31 i sitt första läge, varvid blockeras för- bindningspartiet F2 mellan resp. styrkanaler och styrventilen och därmed styrkanalen ll (och även styrkanalen 10), vilket framgår av Fig. 4a.Due to a first control pressure P1 in the control chambers 30 'and 32', both valve elements 30 and 32 are in their first positions, whereby the connecting portion F1 (through the valve element 30) is blocked and thus between both control channels 10 and 12 and the control valve. Due to a second control pressure P2 in the control chamber 31 ', the valve element 31 is in its first position, whereby the connecting portion F2 between resp. control channels and the control valve and thus the control channel 11 (and also the control channel 10), as shown in Fig. 4a.
Genom omställning av styrtryck så att i styrkammaren 30' ett lägre tryck P0 råder, ombesörjs en öppen förbindning med såväl styrkanal 10 som 12. Förbindningspartiet Fl är öppet, men genom att det andra styrtrycket P2 råder i styrkammaren 31, blockeras förbindningspartiet F2 och därmed förbindelsen mel- lan styrventilen och styrkanalen 11 (och även styrkanalen 10), vilket framgår av Fig. 4b.By adjusting the control pressure so that in the control chamber 30 'there is a lower pressure P0, an open connection is provided with both control channel 10 and 12. The connecting portion F1 is open, but because the second control pressure P2 prevails in the control chamber 31, the connecting portion F2 and thus the connection is blocked. between the control valve and the control channel 11 (and also the control channel 10), as shown in Fig. 4b.
Genom att det första styrtrycket P1 råder i styrkamrarna 30' och 32' blockeras såväl styrkanal 10 som 12 och genom att 10 15 20 25 30 530 524 ett lägre tryck PG råder i styrkammaren 31' ombesörja en öppen förbindning med styrkanalen 11, vilket framgår av Fig. 4c.Because the first control pressure P1 prevails in the control chambers 30 'and 32', both control channel 10 and 12 are blocked and because a lower pressure PG prevails in the control chamber 31 'to provide an open connection with the control channel 11, as can be seen from Fig. 4c.
Förbindelsepartiet F2 är öppet.The connecting section F2 is open.
Genom att i samtliga styrkammare 30', 31' och 32' det lägre trycket P0 råder, är forbindelsepartierna Fl och F2 öppna. Dessutom är ett förbindelseparti F4 mellan styrkanalens 10 övre del och partiet F3 öppet. Således ombesörja en öppen förbindning med samtliga styrkanaler 10 - 12, vilket framgår av Fig. 4d.Because the lower pressure P0 prevails in all control chambers 30 ', 31' and 32 ', the connecting portions F1 and F2 are open. In addition, a connecting portion F4 between the upper part of the guide channel 10 and the portion F3 is open. Thus, provide an open connection with all control channels 10 - 12, as shown in Fig. 4d.
Ytterligare olika ventilutföranden kan komma ifråga för uppnående av den eftersträvade funktionen.Additional different valve designs may be considered for achieving the desired function.
Sammantaget gäller att längst slaglängd för slagkolven erhålls om samtliga styrkanaler 10, 11 och 12 är blockerade så att endast styrkanalen 13 kommunicerar med signalledningen 15, varvid ventilen 5 omställs i ett sent skede av slagkolvens àterrörelse. Kortast slaglängd erhålls om styrkanalen 10 kom- municerar med signalledningen 15, varvid ventilen 5 omställs i ett tidigt skede av slagkolvens återrörelse.In total, the longest stroke of the percussion piston is obtained if all control channels 10, 11 and 12 are blocked so that only the control channel 13 communicates with the signal line 15, the valve 5 being switched at a late stage of the re-movement of the percussion piston. The shortest stroke is obtained if the control channel 10 communicates with the signal line 15, whereby the valve 5 is switched at an early stage of the return piston movement.
I fig. 5 antyds en förfarandesekvens för àstadkommande av slag i ett slagverk, varvid: Position 40 indikerar sekvensens start.Fig. 5 indicates a method sequence for effecting strokes in a percussion instrument, wherein: Position 40 indicates the start of the sequence.
Position 41 indikerar alstrande av ett slag i ett slag- verk.Position 41 indicates the generation of a blow in a percussion instrument.
Position 42 indikerar erhållande av en parametersignal avseende en borrprocessen beskrivande parameter såsom trycket i en dämpkammare.Position 42 indicates the receipt of a parameter signal regarding a parameter describing the drilling process such as the pressure in a damping chamber.
Position 43 indikerar analysering av signalen erhållen i position 42 och alstrande av en signal för omställning av ven- tilelement i motsvarighet därtill för modifiering av slagläng- den för slagkolven.Position 43 indicates analysis of the signal obtained in position 42 and generation of a signal for adjusting valve elements accordingly for modifying the stroke of the piston.
Position 44 indikerar alstrande av ett slag i slagverket med den modifierade slaglängden.Position 44 indicates the generation of a stroke in the percussion instrument with the modified stroke length.
Position 45 indikerar sekvensens avslutning. 10 530 524 10 Uppfinningen kan modifieras ytterligare inom ramen för de efterföljande kraven.Position 45 indicates the end of the sequence. The invention may be further modified within the scope of the appended claims.
Slagverket kan arbeta enligt olika principer utöver vad som visas på fig. l, med permanent pålagt tryck i slagkolvens slagriktning och alternerande trycksättning för returslaget eller vice versa.The percussion device can work according to different principles in addition to what is shown in Fig. 1, with permanently applied pressure in the direction of impact of the percussion piston and alternating pressurization for the return stroke or vice versa.
Uppfinningen kan tillämpas vid styrning av slagkolvens övre såväl som dess undre vändläge. Den kan även tillämpas vid applikationer utan rotationsenhet och dämpare, t. ex. kallade spett. vid såThe invention can be applied in controlling the upper as well as its lower turning position of the percussion piston. It can also be applied to applications without a rotary unit and damper, e.g. called skewers. at so
Claims (20)
Priority Applications (11)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0601879A SE530524C2 (en) | 2006-09-13 | 2006-09-13 | Percussion, rock drilling machine including such percussion and method for controlling percussion |
US12/309,987 US8069928B2 (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
AU2007295144A AU2007295144B2 (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
ZA200900508A ZA200900508B (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
JP2009528201A JP5503967B2 (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Impact device, excavator equipped with the impact device, and method for controlling the impact device |
PCT/SE2007/000794 WO2008033075A1 (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
CN2007800300659A CN101500762B (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
EP20070835043 EP2059369B1 (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
ES07835043.6T ES2513821T3 (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine that includes such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
CA2661228A CA2661228C (en) | 2006-09-13 | 2007-09-12 | Percussion device, drilling machine including such a percussion device and method for controlling such a percussion device |
NO20091346A NO329141B1 (en) | 2006-09-13 | 2009-04-01 | Impact device, drill with such impact device and method for controlling such impact device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0601879A SE530524C2 (en) | 2006-09-13 | 2006-09-13 | Percussion, rock drilling machine including such percussion and method for controlling percussion |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0601879L SE0601879L (en) | 2008-03-14 |
SE530524C2 true SE530524C2 (en) | 2008-07-01 |
Family
ID=39184032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0601879A SE530524C2 (en) | 2006-09-13 | 2006-09-13 | Percussion, rock drilling machine including such percussion and method for controlling percussion |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8069928B2 (en) |
EP (1) | EP2059369B1 (en) |
JP (1) | JP5503967B2 (en) |
CN (1) | CN101500762B (en) |
AU (1) | AU2007295144B2 (en) |
CA (1) | CA2661228C (en) |
ES (1) | ES2513821T3 (en) |
NO (1) | NO329141B1 (en) |
SE (1) | SE530524C2 (en) |
WO (1) | WO2008033075A1 (en) |
ZA (1) | ZA200900508B (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7681664B2 (en) * | 2008-03-06 | 2010-03-23 | Patterson William N | Internally dampened percussion rock drill |
SE534794C2 (en) * | 2010-04-01 | 2011-12-27 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Hydraulic striking device, piston control, and drilling rig |
WO2012031311A1 (en) * | 2010-09-10 | 2012-03-15 | Rockdrill Services Australia Pty Ltd | Improved rock drill |
AU2013100244B9 (en) * | 2010-09-10 | 2013-08-22 | ProReman Pty Ltd | Improved rock drill |
SE535801C2 (en) | 2011-04-27 | 2012-12-27 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Percussion, rock drill and drill rig |
SE536758C2 (en) * | 2012-11-28 | 2014-07-15 | Atlas Copco Rock Drills Ab | Percussion for a hydraulic rock drill, method for operating a percussion and hydraulic rock drill including percussion |
SE537608C2 (en) | 2013-11-01 | 2015-07-28 | Tools Pc Ab Const | Pneumatic impact device and method of pneumatic impact device |
KR102227817B1 (en) * | 2014-01-30 | 2021-03-12 | 후루까와 로크 드릴 가부시끼가이샤 | Hydraulic hammering device |
CN105916633B (en) * | 2014-01-31 | 2017-11-14 | 古河凿岩机械有限公司 | Fluid pressure type percussion mechanism |
FR3027543B1 (en) * | 2014-10-28 | 2016-12-23 | Montabert Roger | PERCUSSION APPARATUS |
US20160340849A1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | M-B-W, Inc. | Vibration isolator for a pneumatic pole or backfill tamper |
CH711414A1 (en) * | 2015-08-13 | 2017-02-15 | Hatebur Umformmaschinen Ag | Device for generating impulse dynamic process forces. |
EP3508308B1 (en) * | 2016-08-31 | 2022-08-17 | Furukawa Rock Drill Co., Ltd. | Hydraulic striking device |
WO2020039393A1 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-27 | Buehrmann Rudolph | A percussion mechanism |
CN111237263A (en) * | 2020-01-09 | 2020-06-05 | 中国铁建重工集团股份有限公司 | Impact device for rock drill |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1703061C3 (en) * | 1968-03-27 | 1974-02-14 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Hydraulically operated piston engine |
US3741072A (en) * | 1971-02-17 | 1973-06-26 | G Romell | Hydraulic fluid actuated percussion tool |
US3780621A (en) * | 1971-06-07 | 1973-12-25 | Atlas Copco Ab | Hydraulic fluid actuated percussion tool |
DE2217507B1 (en) * | 1972-04-12 | 1973-08-09 | Bauer, Karlheinz, Dr.-Ing., 8898 Schrobenhausen | Hydraulic hammer and its use for hammer drill |
US4342255A (en) * | 1976-06-09 | 1982-08-03 | Mitsui Engineering And Shipbuilding Co., Ltd. | Oscillator actuated hydraulic impulse device |
DE2658455C3 (en) * | 1976-12-23 | 1981-01-22 | Fried. Krupp Gmbh, 4300 Essen | Pressure medium operated striking mechanism |
DE2710561A1 (en) * | 1977-03-11 | 1978-09-21 | Bosch Gmbh Robert | CRAFT MACHINE |
SE420057B (en) * | 1980-02-20 | 1981-09-14 | Atlas Copco Ab | HYDRAULIC SHIPPING WITH POSSIBILITY TO REGULATE SHOCK ENERGY |
SE8106907L (en) * | 1981-11-20 | 1983-05-21 | Atlas Copco Ab | WAY TO CONTROL A PERFORMANCE AND PERFORMANCE |
FR2584968B1 (en) * | 1985-07-16 | 1989-02-17 | Montabert Ets | METHOD FOR CONTROLLING THE MOVEMENT OF THE IMPACT PISTON OF A PERCUSSION APPARATUS MOUSED BY AN INCOMPRESSIBLE PRESSURE FLUID, AND APPARATUS FOR IMPLEMENTING THE METHOD |
FR2602448B1 (en) * | 1986-08-07 | 1988-10-21 | Montabert Ets | METHOD FOR REGULATING THE PERCUSSION PARAMETERS OF THE STRIKE PISTON OF AN APPARATUS MOVED BY AN INCOMPRESSIBLE PRESSURE FLUID, AND APPARATUS FOR CARRYING OUT SAID METHOD |
FR2647870B1 (en) * | 1989-06-06 | 1991-09-06 | Eimco Secoma | HYDRAULIC PERCUSSION APPARATUS WITH RETURNING SHOCK WAVE DAMPING DEVICE |
US5064005A (en) | 1990-04-30 | 1991-11-12 | Caterpillar Inc. | Impact hammer and control arrangement therefor |
SE470408C (en) * | 1992-07-07 | 1997-08-04 | Atlas Copco Rock Drills Ab | percussion |
FI107891B (en) * | 1998-03-30 | 2001-10-31 | Sandvik Tamrock Oy | Impact fluid driven impactor |
SE513325C2 (en) * | 1998-04-21 | 2000-08-28 | Atlas Copco Rock Drills Ab | percussion |
DE10237407B4 (en) * | 2002-08-16 | 2009-12-10 | Eurodrill Gmbh | Hydraulic hammer with blank stop |
FI114290B (en) * | 2003-02-21 | 2004-09-30 | Sandvik Tamrock Oy | Control valve and arrangement on impactor |
-
2006
- 2006-09-13 SE SE0601879A patent/SE530524C2/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-09-12 CA CA2661228A patent/CA2661228C/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 JP JP2009528201A patent/JP5503967B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 ZA ZA200900508A patent/ZA200900508B/en unknown
- 2007-09-12 US US12/309,987 patent/US8069928B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 CN CN2007800300659A patent/CN101500762B/en not_active Expired - Fee Related
- 2007-09-12 WO PCT/SE2007/000794 patent/WO2008033075A1/en active Application Filing
- 2007-09-12 AU AU2007295144A patent/AU2007295144B2/en not_active Ceased
- 2007-09-12 ES ES07835043.6T patent/ES2513821T3/en active Active
- 2007-09-12 EP EP20070835043 patent/EP2059369B1/en not_active Not-in-force
-
2009
- 2009-04-01 NO NO20091346A patent/NO329141B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101500762B (en) | 2011-01-26 |
JP5503967B2 (en) | 2014-05-28 |
EP2059369B1 (en) | 2014-07-23 |
CA2661228C (en) | 2014-11-18 |
AU2007295144B2 (en) | 2013-03-21 |
AU2007295144A1 (en) | 2008-03-20 |
EP2059369A1 (en) | 2009-05-20 |
WO2008033075A1 (en) | 2008-03-20 |
SE0601879L (en) | 2008-03-14 |
ES2513821T3 (en) | 2014-10-27 |
NO20091346L (en) | 2009-04-01 |
CA2661228A1 (en) | 2008-03-20 |
CN101500762A (en) | 2009-08-05 |
US20090321099A1 (en) | 2009-12-31 |
ZA200900508B (en) | 2010-05-26 |
NO329141B1 (en) | 2010-08-30 |
EP2059369A4 (en) | 2013-04-24 |
JP2010503543A (en) | 2010-02-04 |
US8069928B2 (en) | 2011-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE530524C2 (en) | Percussion, rock drilling machine including such percussion and method for controlling percussion | |
AU2007218187B2 (en) | Percussion device and rock drilling machine including such a percussion device | |
US4022108A (en) | Hydraulically operated percussion device | |
US8215414B2 (en) | Rock drilling method and rock drilling machine | |
JP2010503543A5 (en) | ||
NO317469B1 (en) | Perkusjonsverktoy | |
US20040144551A1 (en) | Method for controlling operating cycle of impact device, and impact device | |
US9840000B2 (en) | Hydraulic hammer having variable stroke control | |
US8201640B2 (en) | Method in respect of a percussive device, percussive device and rock drilling machine | |
US4534422A (en) | Fluid operated hammer | |
WO2012168558A1 (en) | Percussion device of rock breaking device and method for controlling percussion device | |
CA2591893C (en) | Method for controlling pressure fluid operated percussion device, and percussion device | |
US7896100B2 (en) | Valve device for a percussion device and a percussion device for a rock drilling machine | |
US1195478A (en) | Rock-drill | |
US3307640A (en) | Percussive unit for earth drilling | |
CN110945206A (en) | Valve guide structure for hydraulic impact device | |
US354660A (en) | Henry c | |
JPH0763943B2 (en) | Hydraulic breaker | |
KR20200119847A (en) | Method for adjusting the striking stroke of the striking piston of the percussion device and the percussion device for implementing the method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |